KR101055449B1 - 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에 다른 카메라 모듈은, 일면에 이미지센서 실장부가 형성된 기판, 상기 이미지센서 실장부에 실장되는 이미지센서, 상기 이미지센서에 접하도록 상기 기판으로부터 돌출되게 형성된 다수의 홀더, 외부의 이미지를 받아들여 상기 이미지센서에 결상하는 렌즈배럴 및 상기 기판의 상부에 설치되어 상기 렌즈배럴과 결합된 하우징을 포함하고 상기 홀더는 상기 이미지센서 측면의 모서리부에 접하도록 구성되며, 기판에 이미지센서를 지지하는 홀더를 구비하여 패키지 공정 중 이미지센서의 회전이나 기울어짐을 방지함으로써 디스플레이 매체를 통해 출력되는 영상이 회전하거나 기울어질 수 있는 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.

카메라 모듈, 이미지센서, 홀더, 기판, 하우징

Description

카메라 모듈{Camera module}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.

현재 휴대폰 및 PDA 등과 같은 휴대용 단말기는 최근 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화기능뿐만 아니라, 음악, 영악, 영화, TV, 게임 등 멀티 컨버전스로 사용되고 있으며, 이러한 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 대표적인 것 중 하나가 카메라 모듈(camera module)이다. 이러한 카메라 모듈은 기존은 300만 화소(VGA급)에서 현재 800만 이상의 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 오토포커싱(AF), 광학 줌(optical zoom) 등과 같은 다양한 부가 기능의 구현으로 변화되고 있다.

일반적으로, 카메라 모듈(CCM: Compact Camera Module)은 소형으로써 카메라폰이나 PDA, 스마트폰을 비롯한 휴대용 이동통신 기기와 토이 카메라(toy camera) 등의 다양한 IT 기기에 적용되고 있는 바, 최근에 이르러서는 소비자의 다양한 취양에 맞추어 소형의 카메라 모듈이 장착된 기기의 출시가 점점 늘어나고 있는 실정 이다.

이러한 카메라 모듈은 CCD나 CMOS 등의 이미지센서를 주요부품으로 하여 제작되고 있으며, 이미지센서를 통해 사물의 이미지를 집광시켜 기기 내의 메모리상에 데이터로 저장되고, 저장된 데이터는 기기 내의 LCD 또는 PC 모니터 등의 디스플레이 매체를 통해 영상으로 출력된다.

통상적인 카메라 모듈의 이미지센서 패키지 방식은, 플립칩(Flip-Chip) 방식의 COF(Chip On Film) 방식, 와이어 본딩 방식의 COB(Chip On Board) 방식, 그리고 CSP(Chip Scaled Package) 방식 등이 있으며, 이 중 COF 패키지 방식과 COB 패키지 방식이 널리 이용되고 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따른 카메라 모듈에 있어 이미지센서의 실장을 나타낸 평면도 및 단면도이다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 종래기술은 기판(1)의 일면에 구비된 센서 인식마크(3)를 기준으로 이미지센서(2)를 기판(1)에 실장한다.

통상 센서 인식마크(3)는 금도금을 통해 형성하는데, 금도금은 통상 20㎛ 이하로 이미지센서(2)에 비해서 두께가 매우 얇아 이미지센서(2)를 지지하는 역할을 하지 못한다. 따라서, 패키지공정 중에 기계적 충격이나 기판(1)이나 이미지센서(2)의 내부 응력에 의한 변형 등으로 인하여 이미지센서(2)는 기판(1) 위에서 회전하거나 기울어질 수 있다.

또한, 이미지센서(2)가 회전하거나 기울어지면 디스플레이 매체를 통해 출력 되는 영상이 회전하거나 기울어질 수 있을 뿐만 아니라 초점이 맞지 않거나 해상도가 떨어지고 일정한 밝기로 촬영했음에도 출력상 밝기의 얼룩이 나타나는 화면 가림 현상이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 기판에 홀더를 구비하여 패키지 공정 중 이미지센서의 회전이나 기울어짐과 출력되는 영상의 불량을 방지할 수 있는 카메라 모듈을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈은, 일면에 이미지센서 실장부가 형성된 기판, 상기 이미지센서 실장부에 실장되는 이미지센서, 상기 이미지센서에 접하도록 상기 기판으로부터 돌출되게 형성된 다수의 홀더, 외부의 이미지를 받아들여 상기 이미지센서에 결상하는 렌즈배럴 및 상기 기판의 상부에 설치되어 상기 렌즈배럴과 결합된 하우징을 포함하고 상기 홀더는 상기 이미지센서 측면의 모서리부에 접하도록 형성된 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 홀더는 대각선으로 마주보는 상기 모서리부에 각각 접하도록 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 홀더는 모든 상기 모서리부에 각각 접하도록 형성된 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 홀더는 상기 기판과 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 홀더는 상기 기판의 일면에 접착제로 부착된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 기판에 이미지센서를 지지하는 홀더를 구비하여 패키지 공정 중 이미지센서의 회전이나 기울어짐을 방지함으로써 디스플레이 매체를 통해 출력되는 영상이 회전하거나 기울어질 수 있는 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 이미지센서가 홀더에 의해 지지되므로 출력되는 영상의 초점이 맞지 않거나 해상도가 떨어지고 화면 가림 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 이미지센서의 실장 상태도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 기판(10), 이미지센서(image sensor)(20), 홀더(holder)(30), 렌즈배럴(lens barrel)(40) 및 하우징(housing)(50)을 포함하여 구성된다.

렌즈배럴(40)은 렌즈(45)를 통해 외부의 이미지를 이미지센서(20)에 결상하는 역할을 하는 것으로서, 적어도 하나의 렌즈(45)가 광축을 따라 배열되도록 일정크기의 내부공간을 갖는 중공 원통형의 렌즈 수용체로 구성된다.

여기서, 렌즈배럴(40)은 그 내부에 배치되는 복수의 렌즈(45) 사이에 일정크기의 간격을 유지할 수 있도록 스페이서를 구비할 수 있다.

또한, 렌즈배럴(40)은, 예를 들어 그 외주면에 숫나사부(41)가 형성되어 후술할 하우징(50)과 나사결합되며, 렌즈배럴(40)의 포커싱 작업이 완료된 후, 별도의 접착수단에 의해 하우징(50)에 고정될 수 있다.

또한, 렌즈배럴(40)의 상단부에는 광축을 따라 배열되게 수용된 렌즈(45)가 외부로 이탈되지 않도록 캡이 구비되어 있으며, 캡의 전면 중앙에는 렌즈(45)의 중심과 일치하는 일정한 크기의 입사공(43)이 형성된다.

하우징(50)은 렌즈배럴(40)를 지지하는 어셈블리 수용체로서, 전체적으로 정사각 박스 형태를 가지며 몸체 중앙에 개구부가 형성되고, 전술한 바와 같이 이 개구부에 암나사부(51)가 형성되어 렌즈배럴(40)의 숫나사부(41)와 나사결합된다.

여기서, 하우징(50)의 개구부에는 내부 단턱부(53)가 구비되며, 내부 단턱부(53)는 렌즈배럴(40)의 하강시 그 하단부와 접하여 렌즈배럴(40)의 이탈을 방지하는 스토퍼(stopper) 역할을 수행한다. 또한, 렌즈배럴(40)의 하부에는 적외선을 필터링하거나 렌즈배럴(40)으로부터 분리된 이물이 이미지센서(20)로 낙하하는 것을 방지하기 위하여 IR필터(60)를 구비한다.

기판(10)은 그 일면에 실장된 이미지센서(20)에서 발생하는 전기 신호를 카메라폰, PDA 또는 노트북 컴퓨터 등의 모바일 기기로 전달하는 역할을 한다. 기 판(10)의 일면에는 MLCC와 같은 수동소자(11)와 기판패드(13) 등이 구비되고, 일면의 중앙에는 이미지센서(20)를 실장하기 위한 이미지센서 실장부(15)가 형성된다. 이미지센서 실장부(15)에는 이미지센서(20)를 지지하기 위한 홀더(30)가 구비되는데, 이는 하기에서 상세히 기술하기로 한다.

이미지센서(20)는 외부에서 입사되는 빛 에너지를 전기적인 신호로 변화시켜 기판(10)에 전달하는 역할을 하고, 기판(10)에 형성된 이미지센서 실장부(15)에 실장된다. 이때, 이미지센서(20)가 기판(10)에 정확히 실장되지 않거나 패키지공정 중 이미지센서(20)가 회전하거나 기울어지면 최종 제품의 불량으로 이어진다.

이를 해결하기 위하여 본 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 이미지센서(20)를 지지하기 위한 홀더(30)를 구비한다. 홀더(30)는 기판(10)으로부터 돌출되어 이미지센서(20)의 측면의 모서리부(21)에 접하도록 형성된다. 도 3을 참조하면, 이미지센서(20)를 기준으로 대각선으로 마주보는 두 모서리부에 홀더(30)가 돌출되게 형성된다. 즉, 홀더(30)는 이미지센서(20)의 일모서리의 양측면과, 일모서리에 대각선 상에 위치하는 타모서리의 양측면에 접함으로써 이미지센서(20)를 지지한다. 본 실시예에서 홀더(30)는 이미지센서(20)를 지지하기 위한 최소한의 개수인 2개가 구비된다. 따라서, 홀더(30)의 제작비용을 절감할 수 있고 기판(10)에서 홀더(30)가 차지하는 면적을 최소화함으로써 기판(10)의 설계자유도를 높일 수 있다.

한편, 홀더(30)는 공정단순화를 위해서 기판(10)과 일체로 형성할 수 있다. 또는, 이미지센서(20)의 크기변화에 대응하기 위해서 홀더(30)를 기판(10)과 별도로 제작하여 기판(10)의 일면에 접착제로 부착할 수도 있다.

또한, 이미지센서(20)를 안정적으로 지지하기 위해서 홀더(30)는 소정의 기계적 강도 이상으로 형성되어야 하고, 이미지센서(20)가 실장된 상태에서 유동하지 않도록 이미지센서(20)와 접하는 홀더(30)의 측면은 일정한 표면거칠기를 갖는 것이 바람직하다.

이미지센서(20)는 실장된 후 와이어 본딩을 통해서 기판(10)과 전기적으로 연결된다. 와이어(65)는 기판(10) 상에 형성된 기판패드(13)와 이미지센서(20)의 전극패드(23)를 연결하여 기판(10)과 이미지센서(20) 사이에서 전기적 신호가 전달한다. 와이어(65)은 전기전도도가 높은 구리, 금 또는 금-은 합금으로 형성되는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 이미지센서의 실장 상태도이다. 본 실시예는 홀더(30)를 제외하고 제1 실시예와 동일하므로, 중복되는 부분에 대한 설명을 생략하기로 하고, 동일 또는 대응되는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하기로 한다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 카메라 모듈(200)에 대해 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 카메라 모듈(200)은 홀더(30)가 이미지센서(20) 측면의 모든 모서리부(21)에 접하도록 형성된다. 즉, 홀더(30)는 이미지센서(20)의 네 모서 리의 양측면에 접함으로써 이미지센서(20)를 지지한다. 본 실시예는 4개의 홀더(30)가 구비되고, 이를 통해 이미지센서(20)는 더욱 견고히 지지될 수 있어 이미지센서(20)의 회전 및 기울어짐을 완전히 차단할 수 있는 장점이 있다. 이미지센서(20)에 의해 발생할 수 있는 불량을 최소화하기 위해서 본 실시예를 이용하는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 이미지센서의 실장 상태도이다. 본 실시예 역시 홀더(30)를 제외하고 제1 실시예와 동일하므로, 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 카메라 모듈(300)에 대해 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 카메라 모듈(300)은 홀더(30)가 이미지센서(20) 각 측면(22)에 모두 접하도록 형성된다. 즉, 홀더(30)는 이미지센서(20)의 네 측면에 각각 접함으로써 이미지센서(20)를 지지한다. 전술한 실시예들과는 달리 본 실시예에 따른 홀더(30)는 이미지센서(20)의 모서리부(21)에 접하지않으므로 홀더(30)의 측면을 모서리부(21)에 대응하도록 수직면으로 제작할 필요없이 평면으로 제작할 수 있다. 따라서, 본 실시예는 홀더(30)의 제작단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 카메라 모듈은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따른 카메라 모듈에 있어 이미지센서의 실장을 나타낸 평면도 및 단면도;

도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해사시도;

도 3은 도 2에 도시된 이미지센서의 실장 상태도;

도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 이미지센서의 실장 상태도; 및

도 5는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 이미지센서의 실장 상태도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 기판 11: 수동소자

13: 기판패드 15: 이미지센서 실장부

20: 이미지센서 21: 모서리부

22: 이미지센서의 측면 23: 전극패드

30: 홀더 40: 렌즈배럴

41: 숫나사부 43: 입사공

45: 렌즈 50: 하우징

51: 암나사부 53: 내부 단턱부

60: IR필터 65: 와이어

Claims (7)

1. 일면에 이미지센서 실장부가 형성된 기판;

   상기 이미지센서 실장부에 실장되는 이미지센서;

   상기 이미지센서에 접하도록 상기 기판으로부터 돌출되게 형성된 다수의 홀더;

   외부의 이미지를 받아들여 상기 이미지센서에 결상하는 렌즈배럴; 및

   상기 기판의 상부에 설치되어 상기 렌즈배럴과 결합된 하우징을 포함하고

   상기 홀더는 상기 이미지센서 측면의 모서리부에 접하도록 형성된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 홀더는 대각선으로 마주보는 상기 모서리부에 각각 접하도록 형성된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 홀더는 모든 상기 모서리부에 각각 접하도록 형성된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 홀더는 상기 기판과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 홀더는 상기 기판의 일면에 접착제로 부착된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.

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